Archiv "Magnetresonanztomographie bei Patienten mit Herzschrittmachern: Experimentelle Studien und klinische Untersuchungen bei 0,5 Tesla" (06.12.2002)

re Proliferation in hyperplastischen Ne- benschilddrüsen in vitro und in vivo (68, 84, 102, 103). Klinische Studien bestäti- gen eine deutliche Hemmung der PTH- Sekretion bei Patienten mit sekundärem und primärem HPT (7, 38, 92). Ob Calci- mimetika für eine medikamentöse The- rapie des oligo- und asymptomatischen pHPT infrage kommen, muss jedoch in Langzeitstudien gezeigt werden.

Der medikamentösen Therapie steht eine frühzeitige operative Behandlung gegenüber. Kürzlich konnte in einer retrospektiven Studie gezeigt werden, dass unter Berücksichtigung so genann- ter unspezifischer Symptome wie Mü- digkeit, Vergesslichkeit, und Antriebs- schwäche von insgesamt 582 Patien- ten mit pHPT und 116 präoperativ als asymptomatisch deklarierten Patienten, tatsächlich nur 9 Prozent asymptoma- tisch waren und insgesamt 81 Prozent al- ler Patienten postoperativ eine Besse- rung ihres Wohlbefindens angaben (43).

Dabei war die chirurgische Komplika- tionsrate gering mit nur einem post- operativ permanent hypoparathyreoten Patienten. Zusammen mit Berichten über eine Reversibilität einer linksven- trikulären Hypertrophie nach Parathy- reoidektomie bei einem pHPT (97) und einer erhöhten Mortalität bei Patienten mit (unbehandeltem) pHPT (45, 58) er- gibt sich die Frage, ob und wann man ei- nen oligo- oder asymptomatischen pHPT chirurgisch behandeln sollte (78).

Zusammenfassung

Die Entwicklung des pHPT zu einem oligo- beziehungsweise asymptomati- schen Krankheitsbild weist darauf hin, dass auch bei Patienten mit relativ un- spezifischen Symptomen wie Abgeschla- genheit, Müdigkeit, Reizbarkeit und In- teresselosigkeit eine Messung der Se- rumcalciumkonzentration erwogen wer- den sollte. In grenzwertigen Fällen soll die Bestimmung des ionisierten Serum- calciums in Verbindung mit Serumphos- phat und intaktem PTH-Wert die Dia- gnose erhärten. Der kurative Therapie- ansatz des pHPT ist nach wie vor die Operation, die Exstirpation der patholo- gisch vergrößerten Nebenschilddrüsen.

Der steigende Anteil von oligo- oder asymptomatischen Patienten und der

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häufig wenig progrediente Verlauf der Erkrankung werfen die Frage nach dem adäquaten Operationszeitpunkt auf, zu- mal der pHPT mit einer erhöhten Mor- talität verbunden ist. Zur konservativen Therapie bieten sich bei postmenopau- salen Patientinnen mit pHPT Östrogene und SERM an mit Reduktion der Kno- chenstoffwechselparameter, Knochen- dichtezuwachs und ohne Beeinflussung von Serumcalcium- und PTH-Werten.

Prinzipiell sollten Patienten unter Beob- achtung und/oder medikamentöser The- rapie des pHPT engmaschig (alle sechs Monate) überwacht werden, um eine Progredienz der Erkrankung rechtzeitig zu erkennen und hyperkalzämische Kri- sen zu vermeiden.

Manuskript eingereicht: 12. 6. 2002; revidierte Fassung angenommen: 29. 8. 2002

❚Zitierweise dieses Beitrags:

Dtsch Arztebl 2002; 99: A 3340–3346 [Heft 49]

Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literatur- verzeichnis, das beim Verfasser erhältlich oder im Internet unter www.aerzteblatt.de/lit4902 abrufbar ist.

Anschrift für die Verfasser:

Prof. Dr. med. Ralf Paschke Medizinische Klinik III Universität Leipzig Philipp-Rosenthal-Straße 27 04103 Leipzig

E-Mail: pasr@server3.medizin.uni-leipzig.de Weitere Informationen im Internet:

www.emedicine.com www.endotext.org

Da die Durchführung einer magnetre- sonanztomographischen (MRT-) Unter- suchung in der Vergangenheit bei Pati- enten mit Herzschrittmachern als ab- solut kontraindiziert galt, blieb dieser Patientengruppe (zurzeit etwa 300 000 Schrittmacherträger in Deutschland) bis- lang ein Untersuchungsverfahren ver- wehrt, das in den letzten Jahren einen zunehmend wichtigen Stellenwert in der bildgebenden Diagnostik eingenom- men hat. So ist die MRT inbesondere in der Diagnostik und präoperativen Pla- nung zerebraler, intraspinaler und mus- kuloskeletaler Prozesse in der Regel das bildgebende Verfahren der ersten Wahl, spielt aber auch eine zunehmend wichti- gere Rolle in der Mamma-, Leber- und kardiovaskulären Diagnostik.

In den letzten Jahren wurden meh- rere Einzelfallberichte über Patienten mit moderneren mikroprozessorgesteu- erten programmierbaren Schrittmacher-

systemen publiziert, bei denen eine MRT- Untersuchung komplikationslos durch- geführt werden konnte. In der vorliegen- den Arbeit wurde erstmals eine systema- tische Analyse der MRT-Kompatibili- tät von Herzschrittmachern (SM) bei 0,5 Tesla in vitro durchgeführt sowie auf- grund der Analyse dieser Ergebnisse ei- ne klinisch praktikable Untersuchungs- strategie zur Durchführung von MRT- Untersuchungen bei Schrittmacherpati- enten abgeleitet und an einem größeren Patientenkollektiv angewendet und über- prüft.

Methode

Im experimentellen Teil wurden an ei- nem Phantommodell insgesamt 21 ver- schiedene SM-Modelle und 44 SM- Elektroden an einem 0,5-Tesla-MRT- System untersucht. Die Auswirkungen der magnetischen und elektromagneti-

Magnetresonanztomographie

bei Patienten mit Herzschrittmachern:

Experimentelle Studien und klinische Untersuchungen bei 0,5 Tesla

Referiert

schen MRT-Felder auf das Schrittma- chersystem wurden nach folgenden Ge- sichtspunkten analysiert: Beschädigung von SM-Komponenten sowie der Ge- samtintegrität des SM, Beeinflussung des SM-Programms/Änderung pro- grammierter SM-Parameter, Reed- schalter-Verhalten im statischen Ma- gnetfeld, Interferenz der MRT-Felder mit der SM-Wahrnehmungsfunktion, Induktion von SM-Tachykardien so- wie Erwärmungen der SM-Elektro- den. Basierend auf den Erkenntnissen dieser In-vitro-Studie wurden im klini- schen Teil 51 MRT-Untersuchungen bei 44 Patienten mit implantierten Herzschrittmachern und aus klinischen Gründen dringlich indiziertem MRT wie folgt durchgeführt: Die spezifische absorbierte Leistung (SAR) der ver- wendeten MRT-Sequenzen wurde auf jeweils maximal 0,6 W/kg limitiert, um hochfrequenzbedingte Erwärmungen der SM-Elektroden zu begrenzen. Zum Ausschluss von Wahrnehmungsfehlern hat sich das folgende Vorgehen für die überwiegende Mehrzahl der aktuell im- plantierten SM-Modelle als praktikabel erwiesen: Vor der MRT-Untersuchung wurden die Schrittmacher in einen asynchronen Modus (A00, V00 oder D00) programmiert, wobei die pro- grammierte Frequenz oberhalb der Ei- genfrequenz des Patienten gewählt wurde, um konkurrierende Rhythmen zu vermeiden. Absolut schrittma- cherabhängige Patienten, das heißt Pa- tienten ohne hämodynamisch suffizien- ten Eigenrhythmus, wurden aus Sicher- heitsgründen ausgeschlossen. Während der MRT-Untersuchung wurden EKG, Pulsoxymetrie und Kapnographie der Patienten durch einen Kardiologen überwacht.

Ergebnisse

Beschädigungen von SM-Komponen- ten, Induktionen von SM-Tachykardien sowie Beeinflussung des SM-Pro- gramms mit Änderungen oder Verlust programmierter Daten wurden im Rah- men der In-vitro-Testung in keinem Fall (n = 0/21) beobachtet. Bis dato war man davon ausgegangen, dass der Reed- Schalter – ein magnetempfindlicher Sensor im Schrittmacher – durch das starke statische Magnetfeld des MRT

grundsätzlich magnetisch aktiviert und somit die Wahrnehmungsfunktion des Schrittmachers ausgeschaltet wird. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten jedoch überraschenderweise, dass die Aktivie- rung des Reedschalters während einer MRT-Untersuchung nicht zwangsläufig erfolgte (Reed aktiviert: 69 Prozent, Reed deaktiviert: 31 Prozent), von der genauen Position im Magnetfeld abhängt und im Einzelfall nicht vorhersehbar ist.

Diese Beobachtung hat wichtige Sicher- heitsimplikationen: Da die für die Orts- kodierung eingesetzten gepulsten MRT- Gradientenfelder ähnliche Frequenz- spektren und Amplituden wie die physiologischen kardialen Signale auf- weisen, können bei deaktiviertem Reed- schalter potenziell gefährliche – teilwei- se komplette – Inhibitionen des Schritt- machers sowie getriggerte Stimulationen während der MRT-Untersuchung auf- treten. Programmierte man dagegen die SM vor der MRT-Untersuchung in einen asynchronen Modus (A00, V00 oder D00), war unabhängig vom Verhal- ten des Reedschalters eine regelrechte festfrequente Stimulation gewährlei- stet. Hochfrequenzbedingte Erwärmun- gen der SM-Elektroden waren abhängig vom spezifischen Elektrodenmodell, der Lokalisation der Elektrodenschleife im Hochfrequenzfeld sowie der über- tragenen elektromagnetischen Energie beziehungsweise der spezifischen absor- bierten Leistung (SAR) der jeweiligen MRT-Sequenz und konnten im un- günstigsten Fall den Patienten gefähr- dende Größenordnungen (lT bis 23,5 °C im Zentrum des Hochfrequenz- feldes bei SAR von 1,3 W/kg) erreichen.

Eine Limitierung des SAR-Wertes auf 0,6 W/kg begrenzte die Sondenerwär- mung in vitro auf maximal 8,9 °C, wobei bei der Mehrzahl der Elektrodenmodel- le (n = 40/44) aus biophysikalischer Sicht sicher unbedenkliche Werte (lT < 5 °C) gemessen wurden. Im klini- schen Teil wurden alle MRT-Patienten- untersuchungen (n = 51/51) unter den geschilderten Sicherheitsvorkehrungen komplikationslos ohne Störungen der Schrittmacherfunktion auf Hard- oder Software-Ebene, Anhalt für Schädigun- gen von SM-Komponenten oder der Gesamtintegrität des SM-Systems sowie ohne Nachweis induzierter Rhythmus- störungen durchgeführt. Programmierte

Daten, Reizschwellen und Elektroden- impedanzen zeigten sowohl in der Kon- trolle unmittelbar nach der MRT-Unter- suchung sowie in den zur Erfassung po- tenzieller Langzeitschädigungen durch- geführten drei Monatskontrollen keine signifikanten Änderungen.

Schlussfolgerung

Ohne Anwendung spezifischer Vor- sichtsmaßnahmen sind die wesentlichen – potenziell lebensbedrohlichen – Ri- siken bei MRT-Untersuchungen von SM-Patienten die „Vortäuschung“ kar- dialer Eigenaktivität durch die ge- pulsten MRT-Felder mit resultieren- der Inhibition des Schrittmachers sowie die hochfrequenzbedingte Erwärmung der SM-Elektroden, wobei im ungün- stigsten Fall im Phantommodell Tempe- ratursteigerungen lT von 24°C bei ei- ner Feldstärke von 0,5 Tesla sowie von 75°C bei 1,5 Tesla auftreten können. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass MRT-Untersuchungen bei Patienten mit Herzschrittmachern an einem 0,5- Tesla-System bei sorgsam selektionier- ten Patienten und gegebener dringli- cher klinischer Indikation durchgeführt werden können, wenn geeignete Unter- suchungsstrategien und Vorsichtsmaß- nahmen (Programmierung des Schritt- machers in einen asynchronen Modus zum Ausschluss von Wahrnehmungsfeh- lern, Limitierung der SAR-Werte der MRT-Sequenzen zur Begrenzung der Sondenerwärmung, adäquates Patien- ten-Monitoring zur Rhythmuskontrol- le, kardiologisches Stand-By mit allen Möglichkeiten der Reanimation) be- folgt werden. Diese Diagnostik sollte nur an mit der spezifischen Problematik erfahrenen Zentren in enger interdis- ziplinärer Zusammenarbeit zwischen Radiologie und Kardiologie erfolgen.

Herzschrittmacher sollten somit nicht mehr grundsätzlich als eine absolute Kontraindikation für eine MRT-Unter- suchung bei 0,5 Tesla angesehen wer-

den. som

Sommer T, Vahlhaus C, Lauck G, et al.: MR imaging and cardiac pacemakers: In vitro evaluation and in vivo studies in 51 patients at 0,5 T. Radiology 2000; 215: 869–879.

Priv.-Doz. Dr. med. Torsten Sommer, Radiologische Uni- versitätsklinik, Sigmund-Freud-Straße 25, 53105 Bonn, E-Mail: t.sommer@uni-bonn.de

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